Lubrication system

本発明は、潤滑油の流れを圧送するためのポンプを備える潤滑システムに関するものである。 本発明はまた、かかる潤滑システムを備える、内燃機関または歯車装置に関するものである。

潤滑システムは、今日ではあらゆる自動車で用いられているとともに、例えば内燃機関または歯車装置といった潤滑されるべき構成要素に、潤滑油を供給するのに役立っている。 ここで、最適な潤滑効果を得ることができるようにするためには、一方では連続的な注油がとても重要であり、のみならず他方では要求に応じた注油がとても重要である。 仮に、例えば高過ぎる圧力で潤滑油の流れが潤滑システムに送り出されると、潤滑効果が犠牲になる。 このため、例えばベーンポンプ又は振り子スライダーポンプといった制御可能な潤滑油ポンプがしばしば用いられる。 しかしながら、制御可能な潤滑油ポンプの制御は、別個の圧力センサー及び制御装置によって、それ故に比較的面倒且つ費用のかかる態様で、しばしば行われる。

特許文献１から、体積流量調整式一工程ベーンポンプが知られており、かかるベーンポンプでは、カムリングとハウジングの側壁との間の絞り間隙断面によって、カムリングの両側の調整室において圧力の増加が発生する。 これによって、反応が早い調整および重大でない振動を伴う、構造的に簡単なポンプ構造が達成される。

本発明は、構造的に簡単且つ好ましい価格で体積流量調節が行われる、潤滑システムのための改善された実施形態を提供するという課題に関するものである。

本発明によれば、この課題は独立請求項の主題によって解決される。 有利な実施形態は従属請求項の主題である。

本発明は、潤滑油の流れを圧送するための制御可能なポンプと、潤滑油タンクと、少なくとも１つの潤滑されるべき構成要素と、規定された体積流量、すなわち潤滑油の流れを通過を可能とする、通過させる量に関して及びそれ故にそこで発生する圧力差に関して調整可能な隔膜（diaphragm）と、を備え、隔膜での圧力差に応じてポンプの圧送量を調整するために構成された調整装置が設けられた潤滑システムを提供するという概念に基づいている。 これによって、構造的に極めて簡単な方法で、隔膜の調整によって、ポンプの圧送量を制御することが可能となる。 仮に、例えば調整可能な隔膜での通過量が減少すると、不変のポンプの圧送量によって、隔膜での圧力差の増大を招く、隔膜の上流の圧力が増大する。 調整装置も設けられている管路における圧力の増大によって、圧力差の上昇が顕著になると、調整装置における圧力の増大により、調整装置のピストンが移動するとともに、その結果ポンプの圧送量を減少させる。 類似したやり方では、このことも逆に機能する。 すなわち、隔膜で差圧が落ちると、例えば隔膜が開くことによって、ポンプの圧送量の増大が引き起こされる。 この場合は、圧力が調整装置で落ち、その結果バネがピストンを押し戻し、その結果、ポンプへの接続によってその圧送量を増大させる。 それ故に、調整可能な隔膜によって、構造的に簡単な方法で且つ完全に電子制御なしで、ポンプの圧送量を制御／調整することができる。 隔膜それ自体は、例えばエンジン制御装置によって制御され、それ故に、対応する潤滑の要求に適合される。

一般に、隔膜を、２つのスイッチング位置を有する切換可能な弁として、又は、比例弁として構成することができる。 特に、比例弁によって、隔膜を流れる体積流量を、特に正確な方法で制御することができるとともに、潤滑されるべき構成要素の対応する要求に適合させることができる。

本発明の有利な実施形態では、隔膜はピストンを有する調整装置を備えている。 ここで、シリンダー内で並進するように移動可能となるように、ピストンが取り付けられるとともに、ピストンには、調整室において広がっている流体圧に抗して、バネによる先行応力がかけられている。 ここで、流体圧が低下した場合、バネが、ピストンの後退をもたらすとともに、それ故に、例えば５Ｌ／ｍｉｎといった所定の通過量まで隔膜の調整をもたらす。 隔膜の所定の通過量は、潤滑されるべき構成要素の効率的な潤滑を保証する。 ポンプの調整装置もまた同様に構成されており、これにより、ポンプの調整装置もまた、調整室における圧力が落ちた場合にポンプの圧送量の増大をもたらすバネを備えている。 ここで、両バネはフェイルセーフ機能に役立つ。

本発明のさらなる重要な特徴および利点は、従属請求項から、図面から、及び、図面を用いた図の関連する説明から明らかになる。

先に述べた及び以下でさらに詳細に説明される特徴は、個々に示された組合せのみならず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、他の組合せにおいて又は単独でも用いることができることが分かる。

本発明の好ましい一例としての実施形態は、図面で示されるとともに、以下の説明に置いてさらに詳細に説明され、そこにおいて、同一の参照番号は、同一の又は同様の又は機能的に同一の構成要素を参照する。

ここでは、各々図式的に示される。

調整可能な隔膜を備える、本発明に係る潤滑システムを示す図である。

調整可能な隔膜の詳細図である。

図１に示すように、本発明に係る潤滑システム１は、潤滑油の流れを圧送するための、制御可能なポンプ２と、潤滑油タンク３と、特に内燃機関または歯車装置である、少なくとも１つの潤滑されるべき構成要素４と、を備えている。 以下では、常に潤滑システム１に関して言及する。 勿論、潤滑システム１を通常、流体システムとして構成することができるとともに、それに応じて他の流体を収容することもできる。 ここで、潤滑油の流れの量を制限するために、ポンプ２と潤滑されるべき構成要素４との間で且つ同時にポンプ２の下流に、通過させる量に関して及びそれ故にそこで発生する圧力差に関して調整可能な隔膜５が配置されている。 隔膜５での差圧に応じて開閉する調整装置６もまた設けられている。 好ましい中間の開位置も勿論考えられ、それによってポンプ２の圧送量を減少させ又は個々に増大させる。 ここで、調整装置６は、バネ７によって先行応力をかけられ、バネで力を加えられたピストン８を備えることができる。

その結果、構造的に極めて簡単な方法で、隔膜５の調整によって、ポンプ２の圧送量を制御することが可能となる。 仮に、例えば調整可能な隔膜５での通過量が減少すると、隔膜５での圧力差の増大を招く、隔膜５の上流の圧力が増大する。 調整装置６も設けられている管路１１における圧力の増大によって、圧力差の上昇が顕著になると、調整装置６における圧力の増大により、調整装置６のピストン８が移動するとともに、その結果ポンプ２の圧送量を減少させる。 ここで、調整装置６は、管路１１によって、一方では隔膜５の上流で、又、他方では隔膜５の下流で、潤滑システム１に組み込まれる。 類似したやり方では、このことも逆に機能する。 すなわち、隔膜５で差圧が落ちると、例えば隔膜５が開くことによって、ポンプ２の圧送量の増大が引き起こされる。 この場合は、圧力が調整装置６で落ち、その結果バネ７がピストン８を押し戻し、その結果、ポンプ２への接続によってその圧送量を増大させる。 ここでは、調整装置６とポンプ２との間の接続を、例えばアクチュエータ１５とすることができる。 それ故に、調整可能な隔膜５によって、構造的に簡単な方法で且つ完全に電子制御なしで、ポンプ２の圧送量を制御／調整することができる。

一般に、隔膜５を、２つのスイッチング位置を有する切換可能な弁として、又は、比例弁として構成することができる。 特に、比例弁によって、隔膜５を流れる体積流量を、特に正確な方法で制御することができるとともに、潤滑されるべき構成要素４の対応する要求に適合させることができる。

図２を見れば、隔膜５がピストン１３を有する調整装置１２を備えていることが分かる。 ここで、シリンダー内で並進するように移動可能となるように、ピストン１３を取り付けることができるとともに、ピストン１３に、調整室１４'において広がっている流体圧に抗して、バネ７'による先行応力をかけることができる。 ここで、流体圧が低下した場合、バネ７'が、ピストン１３の後退をもたらすとともに、それ故に、例えば５Ｌ／ｍｉｎといった所定の通過量まで隔膜５の調整をもたらす。 隔膜５の所定の通過量は、潤滑されるべき構成要素４の効率的な潤滑を保証する。 ポンプ２の調整装置６もまた同様に構成されており、これにより、ポンプ２の調整装置６もまた、調整装置６の調整室１４における圧力が落ちた場合に、ポンプ２の圧送量の増大をもたらすそのバネ７を備えている。 ここで、両バネ７、７'はフェイルセーフ機能に役立つ。

隔膜５によって調整可能な体積流量を、例えば５Ｌ／ｍｉｎと３０Ｌ／ｍｉｎとの間にすることができる。 勿論、フィルタ９をポンプ２と潤滑油タンク３との間に設けることができる。 ポンプ２は、例えばベーンポンプとして、又は、振り子スライダーポンプとして構成することができ、その場合には、ピストン８がローターの偏心を調整し、それ故に圧送量を調整する。

図２を見れば、隔膜５を、調整装置１２を備える詳細な図で見ることができる。 ここで、隔膜５を、専ら２つの位置の間（例えば５Ｌ／ｍｉｎと３０Ｌ／ｍｉｎといった２つの通過量の間）で調整可能とすることも考えられる。 第１位置では、それに応じてピストン１３が突出して管路１１に入り込む一方、第２位置では、ピストン１３が引き抜かれる。 調整装置１２の制御／調整は、例えば電子制御装置ＥＣＵ１０によって、行うことができる。 電子制御装置ＥＣＵ１０が故障した場合、バネ７'がピストン１３の規定された位置を提供するとともに、それ故に隔膜５を通る規定された通過量を提供する。 調整装置１１は、空気圧により、電気的に又は油圧により操作することが可能である。

ポンプ２の調整装置６を通って繋がる管路１１によって、隔膜５の両面が互いに接続されている。 それ故に、隔膜の開きを少なくするにつれて、圧力が隔膜５の入力側で増大し、その結果、調整装置６の調整室１４においても圧力が上昇する。 このことは、ピストン８の移動をもたらすとともに、それ故にポンプ動作および圧力調整の減少をもたらす。

それ故に、図に示す潤滑システム１によれば、独立した且つ比較的簡単な体積流量の調整が可能になる。